这是双相不锈钢盆使用较多的领域之一 主要用在常减压蒸馏，催化裂化和加氢脱硫等装置国内外都有成功的使用经验， 也存在失效的事例
在塔顶的低温轻油部位及冷凝冷却系统处于温度＜120℃的 HCl-H2S-H2O腐蚀环境，尤其在炼制含盐、含硫高的原油时Clˉ含量最高可达 mg/L， 一般为100 mg/L左右H2S一般为32-65
mg/L，在此环境中碳钢会產生严重的均匀腐蚀0Cr13表现为点蚀，奥氏体不锈钢盆则为应力腐蚀破裂当采用原油深度脱盐及综合工艺防腐后，Clˉ可控制在20-30mg/L H2S≤32mg/L，如果油品较杂破乳剂不能很好适应时， 脱盐达不到控制的Clˉ含量， 仍会带来设备的腐蚀问题
早在70年代采用鲁宁输油管线油的南京炼油厂和濟南炼油厂在这一系统中即采用了00Cr18Ni5Mo3Si2双相不锈钢盆，主要集中用于常减压塔顶衬里（或复合板）塔内构件，常顶空冷器减顶增湿空冷器，减顶后冷水冷器管芯油水分离器衬里等，取得良好的使用使用效果最长的已使用20年。典型介质条件（以减顶冷凝水为例）：
80年代以後 在沿海的天津炼油厂先后使用了4台00Cr18Ni5Mo3Si2双相不锈钢盆的减顶后冷水冷器管芯，现在仍在服役
使用最多的当属现在的镇海炼化公司,该公司昰我国最大的炼油基地,加工能力为1600万吨,进入世界百强，该公司早在80年代就使用了4台00Cr18Ni5Mo3Si2双相不锈钢盆的减压塔一,二级抽空冷却器管束的换热管.1998姩在800万吨/年常压塔塔顶部位全部换用了2205+20R复合板,
8台减压塔顶冷凝冷却器的管芯全部使用了国产2205焊管和2205+16MnR复合板管板,已连续运行5年.
原油中除盐、硫等杂质外，在二次加工原料油中还含有0.5%以上的氮化合物经催化剂作用热解后，在催化裂化的分馏和吸收稳定部位出现HCN-H2S-H2O的腐蚀环境國内南京、济南等炼油厂先后用00Cr18Ni5Mo3Si2钢制作了催化吸收解吸塔的衬里，塔盘板和浮伐等
取得了良好的使用效果。国外在催化裂化装置的汽油洅热器使用3RE60（与国产00Cr18Ni5Mo3Si2钢相当）钢
80年代以来国外采用3RE60和SAF 2205（与国产的00Cr22Ni5Mo3N钢相当）钢用作加氢裂化，加氢脱硫等二次加工装置中的空冷器热交換器等的管束、管板和封头的较多，这方面既有不少成功的经验也有失败的事例，国内采用的不多这些设备处于H2S-H2-NH3-H20并含有Clˉ的环境，也是湿H2S的系统。
瑞典自1983年开始有10台空冷器使用的是SAF 2205钢流出物的KP值（流出物的腐蚀系数KP=mol%NH3×mol%H2S）范围为0.1-1，Clˉ20ppm 压力12MPa，入口流速6 m/s入口温度130℃，设備经数年的运行没有发生腐蚀或磨损腐蚀。
美国在California一个炼油厂的三台热交换器管芯陆续都使用了3RE60钢1992年检查时，情况良好另一家US石油公司的几台空冷器（工艺物流中含65-85%H2， 炭氢化合物H2S，5-8MPa110-205 ℃）已使用了8-11年，其上游和下游的几台热交换器也同样未发生问题但是也有失败嘚事例，美国另一炼油厂的3RE60钢热交换器
管程入口温度285℃，维持210℃从低压分离器来的液体组分进入壳程的温度88℃，维持220℃管程压力11.5MPa， 殼程压力0.6MPa该设备于1994年使用3年后泄漏，裂纹出现在近管板处的管子内外壁上经分析管外壁为FeS腐蚀产物所覆盖，• Clˉ高达1%• 管内壁较干净，• 此外•
双相不• 锈钢在国内很难推广用于油气管线,毕竟它的价格是太高了,但是制造有关油气田
需要的耐Clˉ和H2S的装置,象集气管线和换热设备• 等還是可以采用的,目前只有南海油田少量使用,全部进口. 有关西部开发重大的西气东输工程项目,西起塔里木盆地的集气管线有可能考虑要用双楿不• 锈钢大口径焊管,国内已有条件生产和制造.
双相不• 锈钢在国外纸浆和造纸工业中的应用已有30年的历史了，• 也是使用 双相不• 锈钢最多的领域之一. 北欧造纸业发达,目前几乎纸浆和造纸的[wiki]压力容器[/wiki]都是用双相不• 锈钢制造. 芬兰Pori制造厂就生产了百多个压力容器,最大的蒸煮器容积为400m3.
和氟化物等会使其腐蚀性变强目前95%以上的磷酸都是用硫酸浸蚀磷矿石所谓湿法生产的，• 温度的效应• Fˉ、Clˉ等杂质以及料浆的磨损腐蚀都会提高介质的腐蚀性。因此，• 磷矿的组成和工艺条件对材料的腐蚀有很大的影响.湿法磷酸生产中料浆泵和浓磷酸泵，•
国际镍协会David Jenkinson：高性能鈈锈钢盆应用实例
在2007年太原-中国不锈钢盆应用发展论坛上国际镍协会主任David Jenkinson先生发表了高性能不锈钢盆和镍合金的应用的演讲，详细论述叻高性能不锈钢盆和镍合金的性质特点及其应用情况。
Jenkinson先生详细介绍了高性能不锈钢盆在各领域的成熟应用情况
1.超级奥氏体不锈钢盆應用实例：
2.超级双相不锈钢盆应用实例
等装置中，多数设备为碳钢制作但它们接触的大多是含氯介质，且工艺主气流中常常会带有微量氯和HE1以及一定量的水因此，一旦操作有波动特别是颚式破碎机开停车温度低于气流的露点时，腐蚀就相当严重这些装置中换热器的使用寿命一般都在2—3年，塔器在4—5年维修和更换任务繁重，这给连续生产和整个工厂的经济效益带来极不利的影响
3年4月发现泄漏，泄漏部位发生在管子和管板连接处管箱壳体内表面也出现不同程度的凹坑腐蚀。设计时管箱壳体材料选用1 6 Mn R、 管板材料选用 1 6 MnⅡ、换热管材料選用10碳钢自1 9 9 0年4月开车投入使用到1994年 2月发现泄漏， 泄漏部位发生在管程物料进I = I
侧的管子与管板连接处该侧管箱壳体内表面也出现不同程喥的凹坑腐蚀。以上两台设备在以后的备品备件设计中我们将管箱、管板和换热管材料改用S A F 2 2 0 5双相不锈钢盆后，吸收液冷却器从 1 9 9 6年 1月一直使用至 2 0 0 4年 2月才更换循环蒸发器从 1 9 9 6年8月使用至2 0 0 4年 1月才更换。
为了减少设备非计划停车减少不必要的维修和停车损失，综合考虑这些设备嘚使用寿命、 维修费用和对生产的影响双相不锈钢盆是目前这些装置中含氯化物介质设备最适宜的选材，综合技术经济指标较好实践吔肯定了它们在强酸性含氯化物介质中的使用效果。
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作者：不详 供稿：qd16888 浏览次数：91次 发布时间： 应用领域： 工业用水
湿法脱硫污水输送设备必须能够承受一定的磨蚀和腐蚀耐驰（兰州）泵业有限公司的万三先生在本文介绍了该公司如何通過特殊选材，使奈莫NEMO
?泵（单螺杆泵）在电厂脱硫污水的输送中得以成功使用旨在向同行推荐一种新的脱硫污水输送设备。 我国是燃煤大國能源生产 和消费以煤为主，煤炭在
我国能源消费中的比例保持在70%左右这一比例短期内难以改变。煤炭消费的80%用于燃烧而煤炭燃烧叒是大气环境中SO2、氮氧化合物、烟尘的主要来源，燃煤造成的SO2和烟尘排放量能占到排放总量的80%-90%我国的SO2排放总量连续多年都超过2000万吨，已經成为世界上最大的SO2排放国家“十一五”规划明确提出降耗环保的两个硬指标 ：1）单位GDP能耗降低20%
；2）SO2排放量在2005年的基础上削减10%。
为了达箌政策要求很多火电厂相继采用了一些措施，来降低SO2的直接排放其中许多大型火电厂采用了国外比较成熟的石灰石/石膏湿法脱硫工艺。就脱硫工艺本身来说其自身特性决定了该工艺对于过流部件及与电解质接触的设备具有极强的腐蚀性，特别是碳钢件碳钢制原件在脫硫除尘工艺中容易腐蚀是由于带酸性的电解质在潮湿环境中引起的电化学腐蚀。而其它非金属材料因为生成微电池的电解质成分低其耐腐蚀性能比碳钢好。为了制造出适合电厂脱硫工艺中脱硫污水输送的设备耐驰（兰州）泵业有限公司在脱硫污水输送用单螺杆泵（奈莫NEMO
?泵）制造方面总结出了一些成功经验。
奈莫泵材料的特殊优化选择
奈莫泵的泵体部件采用铸铁内衬橡胶工艺奈莫泵的泵体部件一般是指泵的吸入室（图1）和排出体（图2），
这两个部件在奈莫泵的所有部件里属于承压部件在石灰石湿法脱硫装置中常用的防腐耐磨材料主偠有：镍基耐蚀合金、橡胶衬里（特别是软橡胶衬里）与合成树脂涂层（特别是玻璃鳞片树脂衬）。对于吸入室和排出体这两个部件的防腐处理耐驰公司通常采用软橡胶衬里的方法。当金属材料作为承压部件它所衬非金属材料作为防腐部件时，应充分考虑非金属材料与金属材料的粘结强度同时，承压部件的自身设计要确保非金属材料能够长期稳定地粘附在金属承压部件上面在采用内衬软橡胶衬里的笁艺上，耐驰公司有成熟的工艺过程来保证简述如下：首先对HT250铸件的泵的吸入室和排出体进行内表面清洗处理，用以去除铸件内表面上嘚油污、砂粒然后采用类似滚塑工艺的方法即可将丁基橡胶均匀地衬在工件的内表面。由于铸件内表面有许多微坑非金属涂层的材料軟化以后可以沉积到这些微坑里面，形成无数个微嵌点起到较好的机械结合效果。一般情况下根据脱硫污水中氯粒子浓度的大小和输送脱硫污水温度的不同，可以用作内衬的橡胶材料有三种：丁基橡胶、三元乙丙橡胶和氟橡胶其具体施工工艺略有不同。
◆ 过流部件和轉子 所有过流部件和转子都采用双向不锈钢盆1.4462 喷涂CrC 工艺湿法脱硫系统中泵类设备的主要腐蚀因素 湿法脱硫系统内部工作环境十分复杂 ：凅体、液体、气体互相混合、酸碱交融、冷热交替、烟气中的固态和气态成分、烟气流速、温度以及浆液 pH 值、F-、Cl-以及颗粒物体的冲刷和沉積腐蚀等影响因素众多
一般火电厂的排烟中含有SO2、NOx、HCl、HF等气体，在吸收塔内烟气与含有CaCO3、 Ca(OH)2 等物质的吸收剂充分接触污染物被吸收剂留在漿液之中，从而实现与烟气的分离因而脱硫洗涤液中含有H2SO4、HCl、HF
等酸液和Cl-，且含有15%-20%左右的悬浮固体颗粒所有这些洗涤浆液最终都要经由囙收系统通过奈莫泵来输送。 由于污水中的石灰石浆液和石膏浆液中含有大量Cl-、 F-、SO32-、SO42-等离子以及脱硫系统中洗涤水的循环使用，这些离孓在浆液中逐渐富集对金属部件的腐蚀磨损严重。尤其是Cl-它是造成金属孔蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀和选择性腐蚀的主要原因，它加快叻单螺杆泵中金属部件的腐蚀破坏使用经验证明，当Cl-
的含量达到2 时一般不锈钢盆已经不能再使用，而要采用非金属材料衬里这就是耐驰公司脱硫污水输送泵的吸入室和排出体为什么要采用橡胶内衬的原因。一般在正常情况下单螺杆泵在这种工况下输送污水，其金属蔀件的腐蚀率可以达到1.25 mm/a个别部件甚至达到5 mm/a。 耐驰公司的金属材料选择
鉴于上述原因耐驰公司在选择单螺杆泵的过流部件和转子时，一般都选用铁-钼-镍-铬不锈钢盆材料制作虽然从成本角度考虑，在火电厂湿法烟气脱硫系统中防腐材料的选择应该本着经济适用的原则，滿足脱硫工艺的要求即可也就是说尽量选择具有较长使用寿命的金属或者非金属材料，对金属表面可能接触腐蚀性介质的不同部位应該衬以抗腐蚀性和耐磨损性强的非金属材料，但当这些措施难以达到工艺要求时就只能采用镍基材料为主的不锈钢盆来制作单螺杆泵的過流部件和转子。 耐驰公司一般选择DIN
标准牌号为1.4462 的双相不锈钢盆材料来制作过流部件和转子等，这种材料的主要化学成分含量如下
：C≤0.03Si≤1.00，Mn≤2.00P≤0.030，S≤0.020Cr≤21.00-23.00，Ni≤4.50-6.50Mo≤2.50-3.50，N ≤0.05-0.20这种材料目前是脱硫领域内比较认可的、使用业绩较好的不锈钢盆，最近五年我们通过国内十几家知名的污水处理设备成套公司为全国10多个电厂烟气脱硫项目提供了约150台用于输送脱硫污水的奈莫单螺杆泵根据使用现场反馈，效果都比較理想 国际上同行业制造商的金属防腐材料选择
有关资料显示，目前美国在电厂脱硫污水中主要选择采用高镍基合金或者碳钢包裹高镍基合金板它性能优越、具有良好的耐温度性、较好的耐腐蚀性、耐介质渗透性，并可以保证良好的施工质量但其价格昂贵，加工制造需要专用技术和设备现场施工难度大，不适合中国的国情；德国和欧洲等国家多采用玻璃钢和碳钢内衬橡胶板特别是在脱硫污水的输送设备中，这些国家主要采用碳钢内衬橡胶工艺或者选择双相不锈钢盆材料耐驰（兰州）泵业有限公司作为德国耐驰奈莫泵公司在中国嘚独资公司，完全采用德国先进的机械加工技术和一些高端的新技术来满足市场千变万化的需求。比如该公司的NM系列单螺杆泵在电厂脫硫污水输送防腐技术方面，就采用了上述的技术工艺并且使用效果确实不错。目前我国在该领域中使用的设备防腐材料，主要是金屬件涂覆或者内衬丁基橡胶和乙烯基酯树脂玻璃鳞片这两种非金属材料具有良好的耐热性和化学稳定性，施工简便价格便宜，已经在國内使用多年**内普遍使用的湿法脱硫工艺中的材料。但它们的耐磨性和耐应力腐蚀性能低（乙烯基酯树脂玻璃鳞片）防结垢性差，且施工周期长效率较低。同时许多设备由于自身的设计制造特点决定了不可能采用涂覆或者内衬工艺来满足某些设备的部件设计要求，茬这种情况下耐驰（兰州）泵业有限公司采用的技术填补了国内同行业设备制造商产品方面的一个空白。根据耐驰公司的类比试验只偠脱硫污水中的氯离子浓度≤60000 mg/l
，污水pH 值在3-6之间都可以采用双相不锈钢盆来制作防腐零件。如果氯离子浓度更高则通过在双相不锈钢盆零件表面喷涂CrC 涂层来提高金属部件的防腐能力。根据耐驰的使用经验这种金属零件适合于各种普通酸类和含氯化合物等磨蚀性介质的输送。
泵轴封采用特殊材料的机械密封并带冲洗水装置。污水浆液中一般含20％-40％的石灰石和石膏等固体固体颗粒在几十微米至几百微米の间，同时污水浆液中含有强腐蚀性的H2SO4、HCl、HF
等强酸性废液污水的pH 值基本在4.5-6.5之间。因为污水中既含有固体颗粒等磨蚀性介质又含有酸性腐蚀性介质，因此选择泵体密封时，一定要慎重选择密封材料和密封形式
一般情况下可以选择最常用的机械密封和填料密封，但是使鼡这两种密封形式又各有优缺点例如，选用机械密封如果没有配套的冲洗装置，机封的使用效果就比较差维修成本太高，而且因此慥成的停工处理时间较长同时，污水中的介质像Ca(OH)2等，在接触空气中的CO2以后容易结晶或者沉淀附着在动环和静环之间的密封面上，造荿密封损坏乃至失效而选择带有简单冲洗装置的填料密封，如果与填料接触的轴段的硬度和粗糙度达不到一定的要求填料段经常会被磨出一个深沟，所以提高轴段的硬度是解决泵体密封保证泵良好运行的一个关键因素如果在这种工况下选择填料密封，对于填料轴段的硬化和表面粗糙度要求就比较高耐驰公司对于填料轴段的处理有特殊的热喷涂工艺来保证泵的使用要求。 但是在这两种方式里面耐驰公司一般首选机械密封来实现泵体的密封，主要是为了尽可能减少泵的泄漏毕竟这种脱硫污水的腐蚀性是比较强的。相对来说填料密葑的泄漏比机械密封的泄漏量要大，而泄漏出来的介质会给设备使用现场带来不必要的麻烦对于机械密封材质的选择，按照机械密封的動环、静环、辅助密封、弹簧以及其它零件材料的次序耐驰选择SiC-Si
反应粘合碳化硅、SiC-Si 反应粘合碳化硅、三元乙丙橡胶、Hast.C4、 Hast.C4。机械密封的结構形式选择德国博格曼公司代号为M7N 的形式根据泵型号的不同，可以选择单端面机械密封、双端面密封或背靠背机械密封对于机械密封沖洗方式，选择API 682 Seal Flush Plan Plan 2方式进行冲洗
结论在电厂湿法烟气脱硫装置中，烟气、浆液以及脱硫污水对于设备的腐蚀可以分为下面三个部分：烟道鉯及换热系统、SO2 吸收以及氧化系统、吸收剂输送以及回收系统过程中污水的输送而奈莫泵主要用于第三部分即吸收剂输送以及回收系统過程中污水的输送。由于前面两个流程中石灰石浆液并不能有效吸收烟气中的SO3其浓度降低很小，SO3溶解于水生成硫酸雾再加上烟气中的HCl、
HF生成酸性雾，这些酸雾或者酸液会对与它吸附接触的设备造成严重的金属腐蚀而最终这些物质对设备的腐蚀都要体现在奈莫泵输送脱硫污水的过程中，这就要求奈莫泵必须能够胜任工艺需要
亚洲最大海水淡化厂 -- 天津大港新泉海水淡化有限公司一期工程已于近日建成完笁，进入调试阶段目前，大港新泉的海水处理能力为10万吨/日能有效缓解大港区紧张的工业用水矛盾。 作为全球顶尖的水处理专家滨特尔集团流体技术部为天津大港新泉海水淡化项目的关键工艺流程上提供了 PWT
的水泵，包括原水泵反洗泵，废水泵冲洗泵等。项目中提供的原水泵及反洗泵均为高级耐海水双相不锈钢盆材质结合高性能的博格曼耐海水机械密封及耐腐蚀泵轴，保证输送海水的安全可靠確保目前亚洲最大的海淡项目的泵送系统运行稳定。
多年来滨特尔集团一直致力于在全球范围内倡导将最先进的水处理理念，与世界各國合作共同开发海水资源作为世界上领先的专业水处理设备及系统制造公司之一，滨特尔水泵依靠集团强大的应用技术背景超过百年嘚专业水泵生产经验以及过硬的专业队伍，设计、制造的水处理系统具有高度的集成性、稳定性和可靠性在全世界范围内受到客户广大贊誉。
伴随着天津滨海新区开发开放的大潮石油石化巨头将纷纷在天津大港投资建厂，此举定能为海水淡化产业带来了新的契机为此，滨特尔公司正踌躇满志朝着为人类提供“安全、清洁的水”的伟大使命不断迈进。
不锈钢盆在海水淡化设备中的利用技术
将盐水转化為淡水和饮用水的复杂工业过程如今在至少120个国家得到应用
随着干旱地区以及淡水资源不足和枯竭的岛屿社区人口的增长，人们对海沝和含盐水转化为饮用水的需求增强
在2005年国际海水淡化学会海水淡化和水再利用国际大会上，沙特王国水资源和电力部长H.E.Abdullah Al Hussayen
在大会开幕式上作了主旨演讲强调了在满足不断增长的对清洁淡水的需求方面，海水淡化和水资源管理的重要性地球上水资源只有0.01%可再生并供囚们安全使用。世界上每年因不安全的饮用水影响健康造成的损失可达3千亿美元自1955年以来，人口增长、污染和气候变迁已经使人均可利鼡的淡水量减少50%以上
正是由于这种趋势，海水淡化工工业正在经历快速增长目前全世界海水淡化能力为每天3100万立方米，计划到2015年增长到6200万立方米/天所增加的投资预计为950亿美元。
目前全球已有大约13600座海水淡化厂每个工厂每天淡水产量超过100立方米。大约一半的海水淡化厂在中东约20%在美国，13%在欧洲12%在亚洲。
目前有5种商品化海水淡化工艺最常用的是多级闪蒸（MSF）工艺和反渗透(RO)工艺，两者各占一半这两种工艺均采用强度高和耐蚀性好的含镍材料。
由于全球每年为增加海水淡化能力投资数十亿美元所以这个重要领域對高镍不锈钢盆的需求注定会增长含镍双相不锈钢盆、超双相不锈钢盆和超奥氏体不锈钢盆由于它们优异的耐腐蚀性和较高的强度而成为受欢迎的选材。目前仍为脱盐业主要用材的标准S31603和S31703不锈钢盆和铜镍合金（至少用于较低温度和氯化物环境中）无法确保所需要的长期可靠性。
虽然高镍不锈钢盆单位成本较高但由于强度高，使用时材料厚度可减薄从而减轻了重量并降低了成本，与现有材料相比颇具竞争力随着新建大型设施设计寿命的延长（现在平均40年以上），寿命周期成本变得更加重要
在2005年4月召开的美国腐蚀工程师协会（NACE）国际大会上，威廉-施莱克（Wilhelm
Schleich）回顾了铜镍合金C70600的性能并概述了它在海水设施中的应用施莱克说，过去几十年里已有数千吨的铜镍匼金C70600用作海水管道材料。C70600合金的最显著的性能是抗生物附着性能和耐缝隙腐蚀和应力腐蚀断裂性能施莱克承认，尽管C70600合金仍然是海水管噵的合金选材但这种材料对冲蚀腐蚀和电偶腐蚀敏感。但他强调这些缺点可在设计阶段消除
2004年，奥托昆普公司（先前的阿维斯塔公司）公布了两份用于脱盐装置的镍合金的资料对于多级闪蒸法（MSF）装置，建议如下：
- 盐水加热器管和管板 — S32654；
- 闪蒸室外壳 S32205(免除喷漆减少维护)和S3(密封表面、法兰连接件)；
对于反渗透（RO）装置，选材建议如下：
作者得出几个结论：
- 除非补给水已脱气否則真的不应当使用S31603和S31703;
- 高压管道需要采用超双相钢和超奥氏体6%钼合金;
- 焊接管会比无缝管便宜;
- 超双相不锈钢盆S32507可以减小厚度、重量和成本。
简-奥尔森 （Jan Olsson）等人发表的关于整体双相不锈钢盆多级闪蒸室的第二篇文章评述了多级闪蒸设备蒸发器材料所遇到的腐蚀問题，从低碳钢开始到各种环氧树脂涂层、金属衬、以及不锈钢盆复合板。蒸发器壳较理想的选材是整体双相奥氏体-铁素体不锈钢盆2205
由于S32205双相不锈钢盆的高强度，蒸发器容器可以制造得更薄、更轻 —比S31603设备轻和薄30%对于利比亚一个16000m3/天的多级闪蒸厂来说，价格具有竞爭力这是自1993年日本横滨会议以来，S32205在蒸发器容器上的第一次商业化应用在那次会议上，格罗思和奥尔森首次提出将整体双相不锈钢盆鼡于蒸发器容器
在2005年国际海水淡化学会海水淡化和水再利用国际大会上奥托昆普宣布节约型双相不锈钢盆用于Taweelah B 扩建项目和Jebel Alil项目的建設。这些工厂蒸发器底部暴露于脱气海水将采用S32205双相不锈钢盆，蒸发器上部暴露于腐蚀性不强的冷凝液将采用S32101节镍型双相不锈钢盆。
含24%镍和20%铬的超奥氏体6%钼合金N08367已广泛用于海水处理设施而2003年格拉布（Grubb）和格劳克（Gerlock）在NACE会议上发表一篇论文，论述N08367在反渗透工艺和多級闪蒸工艺海水淡化装置的应用N08367作为一种具有竞争性的替代材料，被用来替代较传统的铜合金铜合金有一些优点，包括高导热性但銅合金会受到液体流动引起的冲蚀腐蚀，特别是在有硫化物和胺等污染物存在的情况下更是如此
N08367比铜-镍合金价格高，但仍具竞争性这是因为其截面可以更薄，重量更轻因而成本更低。近年来这种合金已被指定用于许多工厂，包括2002年在西半球的特立尼达最大的反滲透装置的关键预处理管道该装置设计能力为109,000m3/天。
2003年弗朗西斯（Francis）和伯恩（Byrne）指出，锻造合金S32760（含7%镍、25%铜和35%钼）自80年代中期以來，已在海水系统得到广泛应用然而在消防水和海水冷却系统却发生了许多失效问题，大多数与焊缝处的腐蚀有关这两位作者在其NACE论攵中说，这些问题已经通过开发“批准合格”的焊接工艺规范避免焊缝处SIGMA相的形成而克服（SIGMA相会大大降低局部耐腐蚀性）结果S32760现在被广泛接受用于反渗透工艺装置的管道及其它部件，其中包括多级闪蒸工艺装置的海水吸水管
本杂志2001年的一篇文章中重点介绍了薄壁激咣焊接S34565奥氏体不锈钢盆用于多级闪蒸工艺装置热回收段蒸发室的管道，作为90/10铜-镍合金的一种经济的替代材料S34565奥氏体不锈钢盆通常含17%镍、24%鉻和4%钼。
本文以2001年Felton, Oldfield, Peet等人在NACE发表的文章为基础他们指出电偶腐蚀发生在管道和管板之间的某些焊缝，需要进一步的研发工作来找出适匼的管板材料2002年他们在另一篇NACE文章中得出结论：与S34565合金制成的管道焊接在一起的最适合的管板材料还是S34565.
这篇最新文章并非对海水淡囮工业用含镍合金最近几年的发展作综合评述，而是辨清了一些比较重要的选择并证实了复杂的海水淡化工业过程对含镍合金必不可少和鈈断增长的需求.
海水淡化用蝶阀的结构设计及材料选用
我国的海水淡化技术经过40多年的发展,特别是“九五”以来,其关键性主流技术取嘚了重大的突破目前,已进入产业化推广阶段,海水淡化市场也步入了快速发展时期。蝶阀是海水淡化装置的重要配套产品,在海水淡化过程Φ应结合不同的系统工艺,选用阀门的结构和材质,以适应海水淡化行业产业化的工艺流程和特殊要求
2、海水淡化的主要工艺
该章节请閱读：海水淡化的几种主要工艺
3、MED淡化工艺中海水蝶阀的结构设计
蝶阀的结构设计和密封形式是由海水的腐蚀特点和MED工艺参数决定的。海水的温度一般在30℃左右,含盐量约为3%,悬浮物含量为100 ～150mg/L,海水经过处理后(悬浮物约为20mg/L)进入淡化装置MED装置的操作温度在70℃以下。在MED装置中,主系统的设备及阀门处于负压状态因此,该部分阀门必须是真空设计的(图1)。
图1 MED装置用真空蝶阀
阀杆具有三重O形圈密封经过填料函的嫃空试验和密封真空试验完全达到了阻止大气漏入的设计要求。海水蝶阀的阀体处于胶套的完全包裹中,不会有海水渗入阀杆也被胶套和O形圈包裹阻止了海水渗入,保证阀杆不被腐蚀和防止大气侵入管道。阀杆与蝶板采用方榫结构的连接形式
(1)球墨铸铁+尼龙11涂层
粉末状尼龍11 的熔点为186℃。为保证涂层的稳定性及良好的粘和性,将其用在蝶板涂层时的使用温度不宜超过100℃,这个温度也接近胶套的极限工作温度尼龍11涂层的蝶板与胶套之间的摩擦系数较小,因此开关时的力矩也小。尼龙11涂层经过了多年的验证, 适用于氯离子含量在0.03% (Wt)以下的海水工况蝶板的塗层
表1 1.4408不锈钢盆化学成分和抗拉强度
Halar是乙烯与三氟氯乙烯的交替共聚物, 是半结晶和可熔融加工的含氟聚合物。聚合物粉末只需喷塗几次就能达到理想的涂层厚度, 每次喷涂最高厚度可达250μm在Halar粉末喷涂过程中不需要加入溶济或稀释剂, 使用安全, 降低成本。还可避免使用囿机溶剂可能带来的中毒和爆炸的危险
Halar粉末涂层不需要接缝。Halar粉末涂层使用的烘烤温度在260～290℃之间通常, Halar粉末涂层应用于不锈钢盆囷碳素钢表面, 在其他金属、玻璃、碳或陶瓷表面也已得到应用。
Halar涂层从低温至150℃使用温度范围内,具有良好的耐化学性能和绝缘性能笁业上常用的化学试剂几乎都不能对Halar产生影响。它能够抵抗的化学品包括强无机酸和有机酸、强碱、金属刻蚀剂、液氧, 除苯胺和二甲胺以外的所有有机溶剂此外, 与其他含氟聚合物一样, Halar会被金属钠和钾破坏。然而, Halar对氢氧化钠和氢氧化钾具有很强的抵抗作用
Halar是一种抗冲擊的韧性材料。它紧密的内部结构使其成为耐磨性和防渗透性能最好的含氟聚合物之一Halar涂层蝶板的涂层厚度可达600μm以上, 涂层抗压可达到2.0MPa, 還可抗海水中颗粒杂质的冲刷。Halar涂层蝶板是最高性价比的耐海水腐蚀材料, 其价格优于316L氯离子含量在0.04%(Wt)以下的海水工况, 可以采用此涂层的蝶板。
铝青铜具有良好的机械性能、可成型性和导性同时在海水中具有良好的耐蚀性。它在海水中腐蚀的阴极过程是氧去极化, 其腐蚀速度主要由氧的供给速度而定铝青铜在海水中能生成一层腐蚀产物薄膜, 这层薄膜阻碍了氧向金属表面扩散。它的耐海水腐蚀性能取决于這层有保护性的腐蚀产物膜附着在铜表面的薄膜内层是氧化亚铜,
外层是碱式氯化铜、氢氧化铜、碱式碳酸铜等的混合物。铝青铜在海水Φ的腐蚀为点蚀和缝隙腐蚀铝青铜对海水流速敏感, 超过临界流速时, 腐蚀速度急剧增加。
不锈钢盆材料具有较强的耐腐蚀性, 不锈钢盆嘚晶间腐蚀和应力腐蚀在海水中不常见, 但在海水中容易发生点蚀、缝隙腐蚀等局部腐蚀要想在海水中合理有效地应用不锈钢盆, 必须对它嘚腐蚀行为和规律有全面深入地了解。
在低流速海水中, 18-8型不锈钢盆也容易遭受点蚀破坏此时, 如不采取阴极保护措施, 则应采用高Cr、Mo的鈈锈钢盆, 它有极好的抗点蚀和缝隙腐蚀的能力。在流速大于1.2m/s的海水中, 不锈钢盆表面能得到氧的充分供应, 海生物难以附着, 沉积物难以积聚, 此時,18-8型不锈钢盆不会产生点蚀
超级奥氏体不锈钢盆化学成分中1.4529和N08367的含镍量约为25%, 而254SMO只有18% , 但它对耐氯离子腐蚀性上几乎没有影响。试验结果证明, 254SMO 的点腐蚀电位高于AL16XN, 具有更好的耐点蚀能力由于镍在现阶段处于高价位, 所以采用254SMO会带来更佳的经济效益。
5、海水蝶阀的外表面防腐
在海洋金属材料设施中,常年不接触海水的部分称为海洋大气的腐蚀环境海水淡化用蝶阀,一般都处于该环境中。与陆地相比,这部分由風带来的细小盐颗粒沉积在阀门的外表面,其腐蚀要比内陆大得多为此,应在蝶阀的阀体和执行机构的外表面进行防腐处理。例如, PTFE+阳极处理戓喷涂树脂处理从而提高金属抵御海洋大气腐蚀的能力。
海水淡化作为符合循环经济理念的新兴产业正以其低能耗、低污染以及茬工业废水处理、浓盐水综合利用和化工等领域的崭新应用前景,受到越来越多的重视。除此以外,我国自主研发的海水淡化装置,已走出国门,茬东南亚沿海国家的火力发电厂的淡水制备中,发挥重要作用
双相不锈钢盆使用效益评估
由于双相不锈钢盆的高强度,使得设备重量减轻,管噵壁厚减簿.虽然材料单价提高,材料成本
2. 一次性投资=材料成本+加工费用+其他加工费用与机械加工性能和焊接性能相关.采用双
3.效益=一次投资*使鼡寿命+设备运行费用、设备运行费用与维修费用、安全可靠性等相
由于双相不锈钢盆的耐腐蚀性能良好，设备使用寿命大大提高服役周期长。可以发现使用
双相不锈钢盆会使综合成本降低效益卓著。
刘焕安受邀在全国磷复肥/磷化工技术创新论坛作技术讲座
化肥是粮食的糧食全国化肥试验网试验结果表明，施用化肥对我国粮食产量的贡献率大于40%磷肥、氮肥、钾肥是作物生长所必需的三大化学肥料，三鍺不能替代缺一不可。磷肥行业的持续健康发展对促进农业发展保证我国粮食安全具有重要意义。由于国际金融危机的影响2009年我国磷复肥/磷化工企业面临着严峻的挑战，也将意味着一个新机遇的来临我国磷复肥/磷化工企业能否在这些挑战面前破冰前行？如何把握我國磷复肥/磷化工未来发展的方向如何开发新技术、新工艺，以降低成本、改进工艺、提高效益如何延伸磷化工产业链提高产品附加值創造经济效益？面对这些问题全国磷肥与复肥信息站、《磷肥与复肥》编辑部、国家钙镁磷复合肥技术研究推广中心、郑州大学化工学院及四川大学化工学院联合在云南举办“第二届全国磷复肥/磷化工技术创新论坛”，寻找我国磷复肥企业发展之路
我公司由首席研究员劉焕安教授和汪永伍副总参加了4月27日在云南举行的全国磷复肥/磷化工技术创新论坛会议，刘教授并在会议上做了“湿法磷酸不锈钢盆选材與应用”讲座湿法磷酸腐蚀特点：①磷酸——还原性强腐蚀性无机酸。②温度↑浓度↑ →
腐蚀性↑。③还原性离子（Fˉ和Clˉ）促进腐蚀，氧化性离子（Fe3+和Cu2+）减缓腐蚀——缓蚀剂④流速↑ →破坏钝化膜→腐蚀速度↑。⑤流动介质+固体颗粒→腐蚀+磨损+腐蚀磨损交互作用→加速材料破坏⑥料浆中固体颗粒对磨损的影响：第一因素,磷矿中酸不溶物SiO2；第二因素,萃取反应生成的石膏（CaSO4•H2O）。不锈钢盆选材时必须考慮耐腐蚀性能和力学性能首要因素材料耐蚀性能↓→
设备使用寿命↓→ 维修更换频繁 → 费用成本↑。力学性能↓→ 设备笨重『傻大粗』→材料设备重量↑→ 设备投资费用↑1590m3磷酸储槽：∵2205强度和耐蚀性能＞316L。∴316L储槽重33.9t2205储槽22.3t→a）2205槽重比316L节省52%；b）可储存高氯磷酸；C）使用寿命增长。
不锈钢盆工艺性能也是考虑的重要因素：材料生产；设备制造；维护维修成本
磷酸料浆泵用Cr30：耐蚀耐磨性能好，价格低廉合金脆性很高，材料生产/设备制造/维护维修困难第二代双相不锈钢盆F33：耐腐蚀性能高于Cr30合金。铸态硬度HB250~270利于机械加工和缺陷修补。机械加工后时效硬化处理，硬度可提高至HRC35或更高一些耐磨损性能提高。F33双相不锈钢盆：材料生产/设备制造/维护维修更方便
合金价格-选材時考虑的经济因素之一：湿法磷酸不锈钢盆的价格取决于镍、铬、钼、铜四大合金元素的价格，发展不含镍铁素体不锈钢盆和含少量镍双楿不锈钢盆含氮的第二代双相不锈钢盆最有发展前途。
市场条件-选材时应考虑的经济因素之二：从价格角度尽可能选用普通的常规的大規模生产的不锈钢盆如奥氏体不锈钢盆316L，双相不锈钢盆2205特殊专用不锈钢盆在特殊工况条件下可能是更适宜的，如硝酸和高温浓硫酸用高硅奥氏体不锈钢盆XDS-1和XDS-2等在满足使用要求的前提下，国产不锈钢盆可节省大量的资金和费用选用国产还是进口不锈钢盆必须具体情况具体分析。即承认国外材料的先进性又不盲目的引进。
磷酸属于还原性的强腐蚀性酸温度、浓度、还原性和氧化性离子等对磷酸的腐蝕具有很大影响。当磷酸介质流速很大特别是介质中含固体颗粒的时候，将产生腐蚀、磨损 和“腐蚀+磨损”的交互作用（如料浆泵和搅拌桨等）所以，湿法磷酸生产设备对不锈钢盆材料的要求很高
湿法磷酸生产是应用不锈钢盆的主要部门之一。比较长用的不锈钢盆也囿一二十种之多从普通奥氏体不锈钢盆如316L到高合金奥氏体不锈钢盆如904L、Sanicro 28，从高铬铁素体不锈钢盆如Cr30系列合金到第一代双相不锈钢盆如CD-4Mcu以忣第二代、第三代双相不锈钢盆如F33、Uranus 52N+和Zeron
100品种繁多性能各异。从事湿法磷酸设计生产以及设备制造的有关人员了解并掌握有关不锈钢盆忣其应用是十分必要的。
含氮的第二代和第三代双相不锈钢盆在湿法磷酸中具有优良的耐腐蚀性能很高的力学性能，良好的焊接等工艺性能双相不锈钢盆可节约大量的贵重金属镍，降低了材料和设备的造价是制造湿法磷酸生产设备的优良的很有前途的值得大力推广应鼡的不锈钢盆材料。
湿法磷酸不锈钢盆的选用是一项系统工程必须根据具体工况条件，结合不锈钢盆的耐腐蚀性能、力学性能、工艺性能、经济价格、产品要求、工程投资、企业资金、技术水平、工人素质甚至大修周期等因素做全面的综合的实事求是的考虑与权衡力求莋到合理地恰到好处地选用不锈钢盆材料。从而收到更大的经济效益和社会效益
——为应对全球变暖需要一些低温冷藏贮罐
镍杂志，2006年12朤-- 天然气在燃烧时比其他化石燃料释放的温室气体要少因此，毫不奇怪它们的用量在不断增加然而，天然气矿藏的位置通常远离需要忝然气的地方为了解决这个问题，需将气体冷却到－162℃在该温度下，气体变成液体体积仅为气体体积的百分之六，从而能更经济地運往市场
在目的地，液化天然气或LNG被贮存在巨大的罐内然后经过再气化用管道送往用户。
运输和贮存LNG的基础设施是庞大的并且在世界各地不断发展根据加利福尼亚能源委员会报道，目前在15个国家和地区已经有50个再气化中转站其中包括日本、台湾、韩国、法国、意大利、希腊、波多黎各和西班牙。在北美仅有4个但有24个新站已经得到批准，又有22个已经列入计划至少有20个潜在的站点已经被确认。
已批准的一个中转站正在建设中位于加拿大新不伦瑞克的Saint John。属于Canaport LNG公司（由Irving石油有限公司和Repsol YPE,S.A.组成的公司）设施包括3个16万立方米的贮罐罐的尺団为高52米，外径80米
安全贮存LNG需要使用特殊材料。贮罐的内层材料选用了含镍9%的低碳合金钢K81340实际上它自1954年以来一直被美国机械工程师学會（ASME）推荐为低温用途的材料（1944年，美国俄亥俄州克利佛兰的一家LNG设施发生了贮罐失效失效的原因是所采用的一种钢其镍含量太低，无法防止LNG温度下的脆化）
“K81340（ASTM A553 1型）在低温下具有良好的综合性能，”根据Canaport的介绍“这种材料具有优越的低温冲击性能和阻止断裂的能力，高强度可使壁厚减薄并且有良好的焊接性能。镍含量较低的钢在－162℃不具备良好的力学性能因此在此低温下有脆裂的危险。”
除了使用碳钢隔热层和混凝土外，Canaport公司将使用约2100吨钢板制造每个贮罐的内衬
每块钢板宽3734mm，高11340mm厚度6～28mm不等。切割之后在直立前先将钢板按照半径进行弯曲，然后用高镍合金焊条焊接以满足力学性能和韧性标准要求。外壳钢板的水平焊接和底板的搭接焊采用全自动、同步、双侧埋弧焊接方法其余部分采用焊条电弧焊。焊接后钢板采用研磨和刷光的方法清洁。
中转站计划于2008年开始运行
根据BP世界能源统計评论（2005）统计，2004年12个国家出口了62800亿立方英尺LNG。据加利福尼亚能源委员会报道天然气储藏量大的国家包括阿尔及利亚、澳大利亚、文萊、印度尼西亚、利比亚、马来西亚、尼日利亚、阿曼、卡塔尔以及特立尼达和多巴哥。
（2）为了安全液化天然气储罐采用K81340不锈钢盆建慥，它含有9%镍低温下具备所必需的强度。
——美国核电站用双相钢管道取代了碳钢配水管道
镍杂志2006年12月-- 美国20世纪70年代至80年代建造的几座核电站，目前正在使用含镍不锈钢盆管更换这些工厂的配水管道目的是使管道的使用寿命更长并且耐腐蚀。
例如南卡罗莱纳州约克縣的Catawba核电站正在采用双相不锈钢盆S32205钢管更换最初的碳钢冷却水管道。由Duke能源公司管理的这家电厂于1985年投入运行额定发电量为2258兆瓦。
到目湔为止Catawba已经更换了152米长的外径为914mm和610mm，壁厚9.53mm的管道“我们打算更换全部配水管道，”工厂的高级技术专家Curtiss Blackwelder说
“原来的碳钢管道（主要昰API 5L B级）发生了全面腐蚀和微生物诱发腐蚀（MIC）。MIC主要出现在焊缝处但是，我们也注意到由于腐蚀产生了择优性焊缝侵蚀”Blackwelder说。
Catawba是一家淡水电站在20世纪70年代设计时，选用了碳钢但是由于Lake Wylie的水源有丰富的养分，而这些养分已证实会促进MIC的产生Duke能源公司Catawba核电站的总工程師Steve Lefler说，“水化学指标是不断改变的”他还补充说，“使用能够提供更大保护的材料看来是一个慎重的决定”
去年，Catawba对更换的管道进行叻外观检查“它看起来像是新的，”Lefler说“厚度没有什么变化，也一直没有发生MIC腐蚀”
2005年11月，ASME锅炉和压力容器规范第三部分标准案例 N-741關于双相不锈钢盆S32205用于ASME规范第三部分水管系统获得批准这为其最终获得美国核能管制委员会（NRC）的批准打开了大门。
“这对于我们是重偠的一步尽管标准案例在得到NRC审查和批准之前，我们不得不向委员会提交使用这种材料的放行要求
Catawba厂很有可能进一步更换碳钢配水管噵。
据Blackwelder说S32205除了具有耐腐蚀和耐MIC侵蚀能力外，还由于该合金已经是ASME B31.1发电厂管道设计和制造标准规定的材料它是Catawba执行ASME 第三部分管道标准的朂佳选材。这种材料容易买到容易制造、焊接和安装。
“该项标准案例完成以前双相不锈钢盆的使用严重受限，”Lefler解释“这对我们荇业是一个好的发展：它使我们有机会在过去无法使用的地方使用这种材料。”
1.南卡罗莱纳州约克县的Catawba核电站
2. Catawba核电站的双相不锈钢盆配水管道
3. 南卡罗莱纳的Lake Wylie水源有丰富的养分因此Catawba核电站的配水管道中产生了MIC,现在这些管道已用双相不锈钢盆管代替.
岭澳核电站循环水过滤系统316L鈈锈钢盆管道点腐蚀的理论分析
作者：简隆新,时… 文章来源：中国电力网 点击数：97 更新时间： 16:10:53 【字体：小 大】
摘要：简单介绍了循环水旋轉滤网反冲洗系统及316L不锈钢盆管道的使用情况，分析了316L不锈钢盆的抗腐蚀性详细介绍了点腐蚀形成的机理和影响因素，分析了316L不锈钢盆點腐蚀的情况提出了对反冲洗管道可采取的防护措施。
1 循环水旋转滤网反冲洗系统简介
循环水过滤系统(CFI)的主要设备是旋转海水滤网在其运行中要不断清除滤出的污物，通过反冲洗系统来实现反冲洗的水源与主循环水一样引自旋转滤网后的海水水室，后经两级泵加压和Φ间过滤输至旋转滤网的特定部位冲洗污物设计流速2.3m/s。反冲洗海水管道设计采用公称直径150mm（壁厚7.11mm）的316L不锈钢盆管输送的海水含氯量为17g/L，摩尔浓度为0.48mol/L为防止回路中海生物滋生，注入次氯酸钠溶液使循环水入口次氯酸钠的质量分数控制在1×10-6。
2 316L不锈钢盆管道的使用情况
CFI系統于完成安装交付调试进行单体调试及系统试运。2001年4月1号机组管道首次出现泄漏，泄漏部位位于管道竖直段与水平段弯头焊口处泄漏点表现为穿透性孔，孔的直径很小但肉眼可见，管道内壁腐蚀处呈扩展状褐色锈迹判断为典型的不锈钢盆点腐蚀。当时的处理措施昰切除泄漏的管段更换同材质的新管段，并在新管段底部增加了一个疏水阀目的是在管道停运期间排空管内积水以防止腐蚀的再次发苼。但在2001年9月1号机管道又发现漏点。2001年10月电厂决定将所有反冲洗管道更换为碳钢衬胶管道改造后运行至今未发生泄漏。
3 316L不锈钢盆的抗腐蚀性分析
316L不锈钢盆属300系列Fe-Cr-Ni合金奥氏体不锈钢盆由于铬、镍含量高，是最耐腐蚀的不锈钢盆之一并具有很好的机械性能。字母“L”表礻低碳（碳含量被控制在0.03%以下）以避免在临界温度范围(430～900℃)内碳化铬的晶界沉淀，在焊后提供特别好的耐蚀性但316L不锈钢盆抗氯离子点腐蚀的能力较差。
4 不锈钢盆的点腐蚀机理
在金属表面局部地方出现向深处发展的腐蚀小孔其余表面不腐蚀或腐蚀很轻微，这种形态成为尛孔腐蚀简称点蚀。金属腐蚀按机理分为化学腐蚀和电化学腐蚀点腐蚀属于电化学腐蚀中的局部腐蚀。一种点蚀是由局部充气电池产苼类似于金属的缝隙腐蚀。另一种更常见的点蚀发生在有钝化表现或被高耐蚀性氧化物覆盖的金属上
4.1 电化学腐蚀的基本原理
通过原电池原理可以更好地说明电化学腐蚀机理。当2种活泼性不同的金属（如铜和锌）浸入电解质溶液2种金属间将产生电位差，用导线连接将会囿电流通过在此过程中活泼金属（锌）将被消耗掉，
也就是被电化学腐蚀不同于化学腐蚀（如金属在空气中的氧化，锌在酸溶液中的析氢）电化学腐蚀一定有电流产生，并且电流量的大小直接与腐蚀物的生成量相关即电流密度越大腐蚀速度越快。
各种金属在电解质溶液中的活泼程度可用其标准电极电位表示即金属与含有单位活度（活度与浓度正相关，在浓度小于10-3mol/L时认为两者值相同）的金属离子茬温度298K（25℃），气体分压1.01MPa下的平衡电极电位
标准电极电位越低，金属或合金越活泼在与高电位金属组成电偶对时更易被腐蚀。由此可見决定金属标准电极电位的因素除了金属的本质外还有：溶液金属离子活度（浓度）、温度、气体分压。另外一个重要影响因素是金属表面覆盖着的薄膜除了金、铂等极少数贵金属外，绝大多数金属在空气中或水中可以形成具有一定保护作用的氧化膜否则大部分金属茬自然界就无法存在。金属表面膜的性质对其腐蚀发生及腐蚀速度都有着重要影响
4.2 不锈钢盆的耐腐蚀原理
不锈钢盆的重要因素在于其保護性氧化膜是自愈性的（例如它不象选择性氧化而形成的那些保护性薄膜），致使这些材料能够进行加工而不失去抗氧化性合金必须含囿足够量的铬以形成基本上由Cr2O3组成的表皮，以便当薄膜弄破时有足够数目的铬(Cr3+)阳离子重新形成薄膜如果铬的比例低于完全保护所需要的仳例，铬就溶解在铁表面形成的氧化物中而无法形成有效保护膜起完全保护作用所需的铬的比例取决于使用条件。在水溶液中需要12%的鉻产生自钝化作用形成包含大量Cr2O3的很薄的保护膜。在气态氧化条件下低于1000℃时，12%的铬有很好的抗氧化性在高于1000℃时，17%的铬也有很好的忼氧化性当金属含铬量不够或某些原因造成不锈钢盆晶界出现贫铬区的时候，就不能形成有效的保护性膜
4.3 氯离子对不锈钢盆钝化膜的破坏
处于钝态的金属仍有一定的反应能力，即钝化膜的溶解和修复（再钝化）处于动平衡状态当介质中含有活性阴离子（常见的如氯离孓）时，平衡便受到破坏溶解占优势。其原因是氯离子能优先地有选择地吸附在钝化膜上把氧原子排挤掉，然后和钝化膜中的阳离子結合成可溶性氯化物结果在新露出的基底金属的特定点上生成小蚀坑（孔径多在20～30μm），这些小蚀坑称为孔蚀核亦可理解为蚀孔生成嘚活性中心。氯离子的存在对不锈钢盆的钝态起到直接的破环作用图1表征了金属钝化区随氯离子浓度增大而减小。
A-不存在氯离子；B-低浓喥氯离子；C-高浓度氯离子
图1 对于呈现出钝化性的金属氯离子对阳极极化曲线的作用[2]
图1是对含不同浓度氯离子溶液中的不锈钢盆试样采取恒电位法测量的电位与电流关系曲线，从中看出阳极电位达到一定值电流密度突然变小，表示开始形成稳定的钝化膜其电阻比较高，並在一定的电位区域（钝化区）内保持图中显示，随着氯离子浓度的升高其临界电流密度增加，初级钝化电位也升高并缩小了钝化區范围。对这种特性的解释是在钝化电位区域内氯离子与氧化性物质竞争，并且进入薄膜之中因此产生晶格缺陷，降低了氧化物的电阻率因此在有氯离子存在的环境下，既不容易产生钝化也不容易维持钝化。
在局部钝化膜破坏的同时其余的保护膜保持完好这使得點蚀的条件得以实现和加强。根据电化学产生机理处于活化态的不锈钢盆较之钝化态的不锈钢盆其电极电位要高许多，电解质溶液就满足了电化学腐蚀的热力学条件活化态不锈钢盆成为阳极，钝化态不锈钢盆作为阴极腐蚀点只涉及到一小部分金属，其余的表面是一个夶的阴极面积在电化学反应中，阴极反应和阳极反应是以相同速度进行的因此集中到阳极腐蚀点上的腐蚀速度非常显著，有明显的穿透作用这样形成了点腐蚀。
4.4 点腐蚀形成的过程
点蚀首先从亚稳态孔蚀行为开始不锈钢盆表面的各种缺陷如表面硫化物夹杂、晶界碳化粅沉积、表面沟槽处等地方，钝化膜首先遭到破坏露出基层金属出现小蚀孔（孔径多在20～30μm）这就是亚稳态孔核，成为点腐蚀生成的活性中心蚀核形成后，相当一部分点仍可能再钝化若再钝化阻力小，蚀核就不再长大当受到促进因素影响，蚀核继续长大至一定临界呎寸时（一般孔径大于30μm）金属表面出现宏观可见的蚀孔，这个特定点成为孔蚀源蚀孔一旦形成则加速生长，现以不锈钢盆在充气的含氯离子的介质中的腐蚀过程为例说明见图2。
图2 不锈钢盆在充气的含氯离子的介质中的孔蚀过程[4]
蚀孔内金属表面处于活态电位较负；蝕孔外金属表面处于钝态，电位较正于是孔内和孔外构成了一个活态——钝态微电偶腐蚀电池，电池具有大阴极——小阳极的面积比结構阳极电流密度很大，蚀孔加深很快孔外金属表面同时受到阴极保护，可继续维持钝态
由图可见，阴、阳极彼此分离二次腐蚀产粅将在孔口形成，没有多大保护作用孔内介质相对孔外介质呈滞流状态，溶解的金属阳离子不易往外扩散溶解氧亦不易扩散进来。由於孔内金属阳离子浓度的增加带负电的氯离子向孔内迁移以维持电中性，在孔内形成金属氯化物（如FeCl2等）的浓缩溶液这种富集氯离子嘚溶液可使孔内金属表面继续维持活性。又由于氯化物水解等原因孔内介质酸度增加，使阳极溶解速度进一步加快加上受重力的作用，蚀孔加速向深处发展
随着腐蚀的进行，孔口介质的pH值逐渐升高水中的可溶性盐如Ca(HCO3)2将转化为CaCO3沉淀，结果锈层与垢层一起在孔口沉积形荿一个闭塞电池这样就使孔内外物质交换更困难，从而使孔内金属氯化物更加浓缩最终蚀孔的高速深化可把金属断面蚀穿。这种由闭塞电池引起孔内酸化从而加速腐蚀的作用称为“自催化酸化作用”
产生腐蚀反应的金属表面的微环境情况非常重要，在这样的表面上形荿的局部腐蚀环境与名义上的大环境有很大不同点腐蚀的产生正是在一个与周围环境不同并且逐步恶化的微环境下进行的。
金属或合金嘚性质、表面状况、介质的性质、pH值、温度、流速和时间等都是影响点腐蚀的主要因素。
不锈钢盆性质的影响因素包括：组分、杂质、晶体结构、钝化膜
组分、杂质和晶体结构决定着其耐腐蚀性。比如不锈钢盆中加入铌和钛可有效防止碳化铬的形成从而提高晶界抗腐蝕能力。适量的钼和铬联合作用可在氯化物存在的情况下有效稳定钝化膜
许多晶界腐蚀是由热处理引起的：不锈钢盆在焊接等过程中加熱到一定温度之后而产生碳化铬在晶界上的沉积，因此紧靠近碳化铬的区域就消耗掉了铬，从而相对于晶内的铬更为活泼如果存在水溶液条件，就形成了以裸露的铬为阳极以不锈钢盆为阴极的原电池。大的阴极面积产生了阳极控制因而腐蚀作用很严重，导致晶间破裂或点蚀这称之为“焊接接头晶间腐蚀”，这种钢称之为“活化处理”的钢采用低碳的奥氏体不锈钢盆可以减轻这个问题。
钝化膜是保护不锈钢盆的主要屏障但另一方面具有钝化特性的金属或合金，钝化能力越强则对孔蚀的敏感性越高不锈钢盆较碳钢易发生点腐蚀僦是这个道理。
孔蚀的发生和介质中含有活性阴离子或氧化性阳离子有很大关系大多数的孔蚀事例都是在含有氯离子或氯化物介质中发苼的。实验表明在阳极极化条件下，介质中只要含有氯离子便可使金属发生孔蚀所以氯离子又称为孔蚀的“激发剂”，而且随着介质Φ氯离子浓度的增加孔蚀电位下降，使孔蚀容易发生而后又容易加速进行。不锈钢盆孔蚀电位与氯离子活度间的关系：
其中φb为不鏽钢盆孔蚀临界电位，αCl-为氯离子活度
实验证明[5]，随着溶液pH值的降低腐蚀速度逐渐增加，并且在pH值相同时含不同氯离子的模拟溶液嘚腐蚀速度相差不大，这说明溶液的pH值对腐蚀起着决定性的作用对18-8不锈钢盆的点蚀研究发现，当闭塞区内的pH值低于1.3时腐蚀速度急剧增夶，这是由于发生了从钝化态向活化态的突变由于腐蚀速度与溶液的pH值呈对数关系，因此pH值的微小变化都会对腐蚀速度带来明显的影响
闭塞区内除了亚铁离子的水解造成溶液pH值下降外，还由于离子强度的增加使得氢离子的活度系数增大而降低pH值。通过实验可知随着氯离子浓度的升高，溶液pH值线性下降[5]
介质温度升高使φb值明显降低，使孔蚀加速
介质处于静止状态金属的孔蚀速度比介质处于流动状態时为大。介质的流速对减缓孔蚀起双重作用加大流速一方面有利于溶解氧向金属表面的输送，使钝化膜容易形成；另一方面可以减少沉积物在金属表面的沉积机会从而减少发生孔蚀的机会。
点蚀发生的诱导期一般从几个月到一年不等视具体情况不同。
6 316L不锈钢盆管道嘚点腐蚀情况分析
对照上述影响不锈钢盆孔蚀的主要因素，对岭澳一期CFI系统反冲洗管道的点蚀倾向或加速点蚀的因素分析如下
316L不锈钢盆本身具有很好的抗氧化性，并且由于控制了碳的含量减少了焊后碳化铬的晶界沉淀，在焊后提供了较好的耐蚀性但316L不锈钢盆在氯化粅环境中，对应力腐蚀开裂最为敏感不具备耐氯离子腐蚀的功能。已经证明将不锈钢盆的标准级别如316L型不锈钢盆用于海水系统是不成功的[1]。另外在焊接热影响区仍然存在焊后晶界贫铬发生的可能性，并且由于条件所限现场焊后无法对焊缝内表面做酸洗钝化处理，其保护膜相对较差加之焊后表面不平整度增加，这些都为孔蚀核的形成提供了条件
输送介质为0.48mol/L氯离子浓度的海水，其对不锈钢盆腐蚀的影响是显著的一方面是破坏钝化膜，另一方面是不断富集的氯离子直接降低pH值加入质量分数为1×10-6的次氯酸钠，对氯离子含量的提升可忽略不计但次氯酸钠的存在，对提高介质含氧量加快阴极去极化起到了促进作用，因此加快了点蚀速度
环境温度和海水整体的pH值变囮不大，对反冲洗管道点蚀的影响很小
管道内海水在试运期间长期处于滞流状态，为点蚀的形成提供了充分的条件在正常运行期间，管道内海水设计流速在2.3m/s由于水流冲刷，初步形成的亚稳态孔核中很难形成闭塞电池的条件孔蚀进一步发展的条件“氯离子富集”、“酸性增加”和孔内“不锈钢盆活化态”等都难以保持。但在长期停运状态下这些闭塞电池条件都得以实现，为孔蚀的快速发展提供了良恏条件
综上所述，材质不耐氯离子腐蚀、介质含氯离子和长期滞流的状态这几项因素共同影响促成了岭澳一期CFI反冲洗管道的点腐蚀。
7 對反冲洗管道可采取的防护措施
通过分析影响点蚀的因素可以看出材质、介质、流速和时间是造成反冲洗管道316L不锈钢盆点蚀的主要因素。介质是无法改变的长期滞流现象的存在也是无法避免的。在对反冲洗管道泄漏的处理和改造中曾经加装了疏水管线，但没有实际作鼡因为不可能排尽所有海水并充分干燥，即使存在极少量海水腐蚀仍可在管道底部沿重力方向进行而且因为溶液中含氧量的增加和海沝的蒸发浓缩会加快腐蚀。
参考控制腐蚀的5种基本方法即：改用更适当的材料、改变环境、使用保护性涂层、采用阴极保护或阳极保护、改进系统或构件的设计[1]。其中可采纳的是改用材料和使用保护性涂层。采用外加阴极电流保护可以抑制不锈钢盆点蚀但是所需费用較昂贵，而且会对附近没有保护的金属部件加重腐蚀
因此，解决反冲洗管道点蚀的有效方法就是从提高管道内壁抗腐蚀性方面考虑。茬现场实际改造中采用了使用广泛的碳钢管道加硫化橡胶衬里的方法。
（1）拆除所有不锈钢盆管道参照原管线路径现场设计为法兰联接碳钢管道（衬胶管道不能采用焊接）。
（2）现场加工制作碳钢管道后送交专业衬胶厂家
（3）在衬胶厂对碳钢管段进行内外表面喷砂处悝。然后外表面涂防锈底漆内表面手工粘衬橡胶皮。
（4）对衬胶进行电火花检验以保证衬胶的连续性，对个别缺陷点采用环氧树脂补膠处理
（5）对橡胶进行硫化熏蒸处理，使衬胶硬化
（6）安装时法兰连接采用橡胶垫，连接螺栓采用镀锌螺栓加防腐涂层安装后管道表面涂防腐面漆。
近年来由于钢铁生产技术的不断提高使用耐氯离子腐蚀的双向不锈钢盆已成为现实。
双向不锈钢盆是在不锈钢盆中添加一定含量的钼并加入较奥氏体不锈钢盆更高含量的铬，较高的铬、钼含量组合能获得良好的抗氯化物点蚀和缝隙腐蚀性能这是第一玳双相不锈钢盆。在双相不锈钢盆中再加入氮促进奥氏体的形成并改善拉伸性能和耐点蚀性能这就是第二代双相不锈钢盆。
奥氏体不锈鋼盆和双相不锈钢盆（不能用于铁素体不锈钢盆）的耐点蚀性能可以用耐点蚀当量（PREN）预测：
其中Cr、Mo、W和N等于材料中铬、钼、钨、氮的含量这些合金化元素都对耐点蚀性能起着正面的作用。对于双相不锈钢盆x=16，对于奥氏体不锈钢盆x=30。
在田湾核电站的设计中其核岛重偠厂用水管道就采用了2507双相不锈钢盆来输送海水，现场实际运行良好
8 对海水管道选材的建议
碳钢衬胶管道和双相不锈钢盆管道在输送海沝方面都能起到良好的防腐作用且能满足强度要求。在实际使用中衬胶管道造价低、使用寿命较长（衬胶设备使用20年耐腐蚀性能不会降低）但施工复杂，尤其是最后调整段的衬胶必须在现场外专业厂进行对施工进度有重大影响。而双相不锈钢盆可焊接、安装方便、寿命期长是一种较理想的选择，只是在以往的设计中由于价格昂贵不被选用近几年随着钢铁技术的不断提高，双相不锈钢盆的产量和用量鈈断增加价格也在一步步降低，今后工程中使用双相不锈钢盆管道将是发展趋势
据统计，在电站整个运行期内由于腐蚀和磨损而损夨掉的金属约占其原有重量的8%。而个别部件和部位的腐蚀引起的失效更是给电厂运行带来巨大损失。电站防腐是一项复杂而又广泛的工莋需要从设计、监造、施工、运行各个环节加以控制。本文所述的316L不锈钢盆管道孔蚀失效事件就是一个从选材到施工以及运行各种因素綜合影响的结果它带来的危害是显而易见的。另外电站运行中低压给水系统的二氧化碳腐蚀、高压加热器的氧腐蚀、设备停用阶段的氧腐蚀、核岛蒸发器传热管的晶间腐蚀与应力开裂、凝汽器泄漏对蒸发器二次侧的腐蚀等问题都给电站安全带来很大危害。
因此建议成竝一个专门的腐蚀控制小组，从专业角度对设计、制造、储运、施工、运行全过程进行监控以避免和减少腐蚀的发生。另外加强全体技术人员的腐蚀与防护基本知识培训，使大家从原理上了解在工作中就能有意识地加以防护。
[3] 中国腐蚀与防护学会.电力工业的腐蚀与防護.化学工业出版社1995
[4] 南京化工学院.金属腐蚀理论与应用.化学工业出版社
[5] 赵景茂，左禹熊金平.碳钢在点蚀/缝隙腐蚀闭塞区模拟溶液中的腐蝕行为.中国腐蚀与防护学报，2002
常压塔塔顶系统设备腐蚀原因分析及对策
洛阳石化分公司常减压装置是按加工低硫、低酸值中原原油设计的,瑺压塔塔体及封头材质均为Ａ3Ｒ,壁厚18ｍｍ/20ｍｍ,进料温度360℃常压塔塔顶换热器经1996年改造后管程介质为常顶油气,壳程介质为原油,管束材质为10鋼。2000年管束材质改为316Ｌ,2002年因腐蚀泄漏又改用碳钢近年来,加工的原油由低硫、低酸值的中原原油和新疆原油逐步改变为以管输混合进口的高硫原油为主,进装置原油硫质量分数最高达1.09%,常压塔顶系统的设备腐蚀加剧,已严重影响了装置的长周期运行。
常压塔塔顶换热器采用3台Ｕ形管并联的形式,由于频繁出现泄漏,于2000年将其管束材质由10钢升级为316Ｌ但在2002年检修时发现换热器又发生严重泄漏,无法继续使用。在所取换热管嘚表面没有明显变形和减薄,外壁的腐蚀程度较轻,但存在Φ2～Φ4ｍｍ的蚀孔,在管束弯曲部位出现了穿透性裂纹为此,在装置开工后,又将换热器管束材质改用10钢,但是在运行过程中又多次出现内漏,泄漏部位大多集中在换热管和管板与换热管的焊缝区。
常压塔顶的腐蚀主要集中在常壓塔上部5层塔盘、塔体及部分挥发线等部位,2002年测定的各主要部位的挂片腐蚀数据见表1
塔顶日常运行中的腐蚀监测数据表明,在塔顶低温系統、塔顶挥发线近换热器部位及塔顶油气出口附近塔壁腐蚀最为严重,挥发线腐蚀速率高达1.3ｍｍ/ａ。塔顶封头由于贴衬不锈钢盆腐蚀较轻,但未贴衬的部位,如塔顶油气出口及贴衬不锈钢盆板下部塔壁腐蚀严重,腐蚀速率最高达1.8ｍｍ/ａ
常压塔塔顶换热器和常压塔顶所处的腐蚀環境是典型的低温小于120℃HClH2SH2O腐蚀环境,即腐蚀主要是由于原油中所含氯化物及活性硫化物分解形成的HCl、H2S在塔顶120℃以下区域和水蒸气一起冷凝并溶解在冷凝水中形成了HClH2SH2O腐蚀体系,从而对设备造成了强烈的腐蚀。原油中的盐水解后产生HCl,因此无论原油含硫及酸值高低,只要含盐就会造成系統的腐蚀HCl通常来自两个方面,一方面是原油中的无机盐,主要是氯化镁和氯化钙在一定温度下水解生成。另一方面是原油开采过程中加入的┅些药剂(如清蜡剂)中含有机氯化物(如四氯化碳),这些氯化物在一定温度下分解生成HCl
腐蚀环境中的H2S来源于原油中存在的硫化物的分解。原油中的硫化物主要是硫醇、硫醚、二硫化物及环状硫化物,H2S的产生量一般由硫化物的量、热稳定性和温度决定
腐蚀环境中的H2O主要为原油含有的水以及注入的水。
由于HCl和H2S的标准沸点都非常低(分别为-84.95℃和-60.2℃),因此,生产过程中形成的HCl和H2S均伴随着常压塔中的油气聚集根据HCl囷H2S在水中的溶解度关系和平衡分压,在120℃以下,当第一滴液滴出现时,HCl首先溶解在冷凝液中并使冷凝液的pH值迅速降到3.0以下,以后随着冷凝液的增加,HCl嘚溶解量不断增加,当冷凝液达到一定量时,H2S才开始在冷凝液中溶解,从而形成常压塔塔顶系统HClH2SH2O腐蚀环境[1]。
原油经过电脱盐处理后,所含盐质量浓度不大于3mg/L但原油中未脱净的无机氯盐、有机氯添加剂等,在加热炉高温作用下仍能分解产生HCl并使其随着油气上升,在塔顶低温部位冷凝形成盐酸腐蚀金属,当遇到硫化物分解出的H2S后又继续反应腐蚀金属。其反应式如下:
常压塔顶及塔顶换热器的严重腐蚀主要是原油中的盐引起的,即主要是HCl造成的腐蚀破坏而不是H2S造成的腐蚀破坏,这是因为冷凝水中Cl-增多腐蚀就显著加重但在不同部位,腐蚀情况有所区别。在最先冷凝的区域,尤其是气液两相转变的露点部位,剧烈的腐蚀是由低pH值的盐酸引起的,这是因为最初凝结的水较少且饱和了较多的HCl随着冷凝过程嘚进行,冷凝水量不断增加,HCl水溶液不断稀释,pH值提高,腐蚀应有所缓和。但这一过程中由于H2S溶解度迅速增加,提供了更多的氢,又促进了氢去极化反應,这样既破坏了硫化铁膜,又加速了腐蚀进程,从而对塔顶系统造成了强烈的腐蚀[2]
根据相关资料介绍,在低温HClH2SH2O腐蚀环境下,碳钢表现为均匀腐蚀,0Cr13表现为点蚀,奥氏体不锈钢盆则表现为应力腐蚀开裂[3]。该常压塔塔顶部分的塔盘显示出了明显的均匀腐蚀特征在316L换热器管束穿透性裂紋附近得到的金相照片见图4,从中可以看出典型的应力腐蚀断裂特征。
进一步分析认为,在管束的两种腐蚀状态中,一种是由Cl-导致的孔蚀,腐蚀形态圆整另一种是由点蚀诱发的应力腐蚀穿透裂纹,而管程凝结水Cl-过高是造成316L奥氏体不锈钢盆腐蚀泄漏的主要原因。
3.1加强工艺防腐
根据相关资料和其它单位的成功经验,在常压塔塔顶及其冷凝系统采取“一脱三注”的工艺防腐措施是必不可少的在没有工艺防腐的条件下,碳钢的腐蚀速率可达2mm/a[3],常压塔塔顶换热器管束进口部位的腐蚀速率高达6.0～14.5mm/a。因此,采取合理的工艺防腐措施将Fe、Cl及S等离子控制在所希望的范围之内,是解决低温HClH2SH2O腐蚀的基本方法
3.2提高材质等级
目前,加工的原油已由低硫原油向高硫原油过渡,但设备材质仍是按加工低硫原油设计,因此建议参照中国石油化工股份公司关于《加工高含硫原油部分装置在用设备及管道选材指导意见》,对常压塔进行材质更换及升级妀造。塔体上部低温腐蚀部位和塔体上部封头材质选用20R+00Cr17Ni14Mo,塔体下部高温腐蚀部位和塔体下部封头材质选用20R+0Cr13,塔体高温进料段及常渣出口管线材質选用Cr5Mo
建议将常压塔塔顶换热器材质升级为双相不锈钢盆。双相不锈钢盆的固溶组织中铁素体相和奥氏体相约各占一半(一般最少相吔需达到30%),双相不锈钢盆兼有铁素体不锈钢盆和奥氏体不锈钢盆的优点,将奥氏体不锈钢盆具有的优良韧性和焊接性与铁素体不锈钢盆具有的較高强度和耐氯化物应力腐蚀性能结合在一起[4]目前成功使用的双相不锈钢盆有3RE60(相当于国产不锈钢盆00Cr18Ni5Mo3Si2)和SAFNi5Mo3SN)。但双相不锈钢盆的造价较高
3.3增设腐蚀在线监控系统
增设腐蚀在线监控系统,用于在线监测腐蚀速率。积极开展高温部位定点测厚和停工期间的测厚普查工作,做好檢测记录,及时掌握设备、管线的腐蚀情况,发现严重减薄管线要及时处理
针对常压塔塔顶系统设备出现的腐蚀现象,从所处的腐蚀环境絀发,分析了设备腐蚀的原因,提出了加强工艺防腐、提高设备材质等级和增设腐蚀监测手段等措施,用以控制常压塔塔顶系统设备腐蚀实际应鼡效果良好,具有一定的借鉴意义
双相不锈钢盆在土建工程中的应用发展较为迅速。使得不需要维修、轻重量的结构成为可能。这方面的優势可解决以一个使用了十几由于结合了高强度和较好的耐蚀性能年的桥梁在维修时可能遇到的问题如：竖立/拆除脚手架、喷沙去掉旧嘚油漆粉刷新的、环保得油漆等等。
由于其低维修成本和表观特性已经越来越多地用双相不锈钢盆建造桥梁。用碳钢和水泥制作的结构偠经常检修这些在项目的初始阶段计算成本时常常被忽略。在采购阶段仅仅靠虑原始材料的初始成本而许多工程师忘了其它可选方案。
材料的选择与工矿条件有关；但对公路和跨海桥周边地区腐蚀环境的调查表明LDX2101和2304在部分情况下都是可以使用的；
需要更高高合金如2205的凊况仅限于更苛刻的环境中。这种情况包无法用水进行清洗的区域和靠近海边的部位等
下面是一些土建工程使用双相不锈钢盆的成功案唎。
在挪威一个叫做Likeholfossen的地方用LDX2101建造了一座步行桥该桥横跨于小溪之上。选择双相不锈钢盆首先是因为其高强度同时也是该桥处于挪威嘚山区之中，交通不便采用双相不锈钢盆可以减少维修保养。其环境是有雨和雪融化水的山区
在Siena 的Ruffolo桥也是用LDX210建造的、长约50米、横跨公蕗和铁路的步行桥。选择双相不锈钢盆首先是因为其表面美观性和降低维修保养成本的靠你性Siena的气候是典型的。交通繁忙的郊外但附菦没有重工业区。双相不锈钢盆的高强度被充分利用以减少桥梁重量和降低成本该桥是由中厚板焊接成模块，在运到现场组装而成
这是一座长约62米、横跨Sickla运河、用2205建造的步行桥。运河的水属于含盐的咸水除了行人外，这座桥还需要承受急救车辆该桥的要求是：最短服役寿命为120年、吸引人的表观和较低的维修成本。利用双相不锈钢盆的高强度设计者将桥头的重量减少了许多，以至于可以将整座桥梁分成三个模块、在车间内做好后在运到现场焊接成一体最后通过浮动吊车组装而成。运行工矿条件为：含盐的、海边大气；含盐嘚咸水和冬天用的容冰盐由于其苛刻条件，合金化程度较高的2205被选用与碳钢相比较，该桥的造价要高出30％～40％但30年后碳钢需要重新噴漆，而恰恰在那时不锈钢盆低服役成本的特殊性就会充分体现出来。
在地中海的Menorca岛上2005年建成了一座横跨Algendar河的桥。是欧洲也许昰世界上第一座用来取代已经使用了30年、充满由于苛刻环境而引起严重腐蚀的旧桥。这座弧形桥长约55米、宽为13米； 有两条机动道路和两條人行道路承重部件完全是用2205建造的，而路面是用加强水泥制造的所用中厚板是用等离子切割成具体的形状与尺寸；焊接坡口处也是經过精心加工的。
这是一座世界上最大的绳索吊桥将于2007年完成。全长1080米吊桥高达海拔290米。由于该地区又较强的风为加强水泥吊架的刚性，其上部三分之一部分是用2005包起来的用不锈钢盆包起来的吊桥也成为了当地的一个明显标志。在接近海平面部位水泥也是鼡双相不锈钢盆2205包螺纹钢来加强的，以保证结构的耐用性
另一个相同的例子是水闸门。选材是根据水质而定的节约型钢种LDX2101和2304可鉯用于淡水；而2205和2207可分别用于含盐咸水和海水。
在瑞典Viskan河的水力发电站上采用了LDX2101双相不锈钢盆的结构取代了碳钢结构；业主选择不锈钢盆的主要原因是降低维护成本。由于其高强度双相不锈钢盆板材的厚度可以从8毫米减少到6毫米，也就是说与奥氏体相比壁厚可以减少25％。整体形状略为进行了改进使用了加强件以提高抗局部形变性。一个额外的加强件也许增加了施工费用但与整体焊接费用的降低和甴于减薄而降低的材料成本相比就显得微不足道了。
值得关注的是低合金含锰双相不锈钢盆的开发. 近十年来有关国家如美国,南非等研究以錳代镍双相不锈钢盆的开发,但除铸件外,所开发的新钢种多具有介稳的奥氏体,藉冷变形后马氏体的转变
提高强度,很难作焊接件使用,也很难适應某些环境,例如会产生应力腐蚀的环境,这样使用很局限.近年瑞典开发的低锰低镍双相不锈钢盆则比较成熟,目标明确,为了节镍以取代用途很廣的304,甚至可能代替价格与304相当,目前使用并不广的2304双相不锈钢盆,具有实际推广的价值,值得注意.
由于提高了钢中的氮,获得了稳定的奥氏体,相的岼衡与组织稳定性都较好,对金属间相的析出不敏感,在析出最敏感的温度650℃,保温10h后的冲击值才降至50J其组织稳定性较2205钢好。该钢的强度高耐腐蚀性与304相当，可焊接其寿命周期成本较奥氏体不锈钢盆低.
LDX 2101钢已进行工业试制,在AOD/CLU炉精炼后进行连铸,生产长材铸胚和板胚,只是目前尚未夶量推广应用，鉴于它具有较好的综合性能潜在的用途范围很宽，尤其用作结构件很有前途例如可代替 2205双相不锈钢盆用作桥梁结构，還可用制混凝土中的钢筋解决在有氯离子污染环境中材料的腐蚀问题,此外，还可取代304和316钢制造容器、塔器、热水贮罐和加热器等
从世堺不锈钢盆的消耗量来看,双相不锈钢盆只占很少的份额,它的价格还是较高的,从价格比来看:若304,304L为1,则 316L为1.3, 而2205则为1.6, 说明要想增加双相不锈钢盆的市場份额,应当有更廉价的,能与应用最普遍的304(304L)钢相竞争的新钢种还是有价值的,当然这方面还有许多工作要做.
在奥地利也开发了BO A920(26%Cr, 7%Ni, 3%Mn, 4%Mo, 0.35%N)超级双相不锈钢盆, PREN值达45,σ0.2为～600MPa, AK为100～200J, 适合用制小尺寸高速运转的部件. 这两种钢目前还处于试验室阶段. 这两种钢都是靠加入锰提高了氮的溶解度,由于合金含量高,组织稳定性相对较低,容易析出脆性相.
大型塔式容器现场组装焊接工法（双相不锈钢盆）
完成单位：福建省工业设备安装有限公司
主要完荿人：官家培 何积忠 张俊峰 张志强
浆纸业、石油化工、冶炼等行业中，大型塔式容器安装是现场施工的难点由于大型塔式容器设备本体設计参数大，运输超限通常都是分片运输到现场，需要在现场进行大量的吊装组装焊接工作
福建省工业设备安装有限公司先后在1994年“鍢建青州造纸厂年产15万吨本色木浆扩建工程”、1998年“广西南宁凤凰纸业有限公司制浆车间安装工程”成功地进行了引进的制浆蒸煮塔等大型塔式容器设备的现场组焊，并总结编写了“大型塔式容器现场组装焊接工法”2003年福建省工业设备安装有限公司在海南省金海浆纸业“淛浆区设备安装工程”中，应用该工法进行现场组装焊接了引进的制浆蒸煮塔等13台大型塔式容器获得成功，该工程荣获2006年度中国建筑工程鲁班奖（国家优质工程）
该工法的核心“制浆行业蒸煮塔现场组焊技术”经中国安装协会“中国安装之星”认定委员会复审认定为2000年喥“中国安装之星”，2005年度再次经审核认定蝉联中国安装协会的“中国安装之星”。
2.0.1 大型塔式容器分片到货采用现场设置预制区预制组裝焊接工艺筒节和段节的组对焊接、检测检验均可在预制区地面铺开工作面，形成流水作业减少了高空施工的工作量，提高了施工效率
2.0.2 塔式容器裙座和筒体的主焊缝：纵缝、环缝、平角缝全部采用机械化自动焊接技术，与手工焊接相比可以提高焊接质量、加快施工進度、减少作业强度、降低工程成本的效果。
2.0.3 综合平衡了大型设备水平运输、解决了高、重、大设备吊装的安全性和经济性
2.0.4 配合机械化洎动焊工艺，使现场筒节高空组对施焊作业在升降滑动的内外侧环形作业平台上进行减少了脚手架的大量搭拆工作量，整个现场环境整潔有序
“大型塔式容器现场组装焊接工法” 适用于浆纸业、冶炼、石油化工等行业大型塔式容器设备分片到货的现场组装焊接施工。
采鼡“筒体段节预制现场吊装组焊”的组装工艺，利用机械化自动控制焊接技术进行现场全方位自动焊，通过焊接工艺鉴定实验预选設定焊接工艺规范参数的调整范围，实际施焊时再进行适时微调达到优质高速焊接的效果，减少手工焊接作业的人为不确定影响提高焊接质量、焊接速度、焊接效率，同时降低作业强度
5 施工工艺流程及操作要点
大型塔式压力容器现场组装焊接工艺流程，见图5.1
图5.1 大型塔式压力容器现场组焊工艺流程图
1 预制区依据制作量的多少可以采用混凝土硬化场地或钢结构平台，并根据预制流水作业的设置安装門式轨道起重机用于壳板、筒节、段节的水平输送吊装。
2 预制平台面积根据需预制流水作业的量来设定一般一个容器预制流水线应設置2个筒节单片拼装平台，2个段节组装平台；
3 混凝土预制平台的敷设时应预埋露出表面的网格式扁钢以保证预制平台平面度≤2mm/10m 。参见圖5.2.1混凝土预制区拼装场地断面图
工装夹具包括鞋型卡、“圆孔方块”、插销（圆销和扁销）和刚性弧度板。工装夹具的数量根据拼装筒節数和组装进度的要求预备
1 地脚螺栓预埋前必须制作与基础环地脚螺栓孔尺寸相同的两片刚性模板，用双螺母将螺杆锁定用槽钢或角鋼将模板刚性固定，其定位精度详见7.2.2,并保证每个地脚螺栓在灌浆浇捣的过程中不会产生位移如图5.2.2地脚螺栓刚性模板固定图。
2 基础验收主偠复核地脚螺栓形位偏差和标高偏差基础平面平整度和纵横轴线中心偏差在设计允差范围内。
本工法未提及的焊接工艺评定、焊工、焊接环境和焊接材料等操作规定应符合《钢制压力容器焊接工艺评定》JB/T4709、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236的有关规定要求
碳钢纵缝采用气电立焊（EGW自动焊）；
双向不锈钢盆纵缝采用药芯焊丝CO2气体保护焊（GMAW立焊）；
碳钢、双向不锈钢盆环缝采用横向埋弧焊（AGW橫焊）；
裙座与基础环角接缝采用埋弧平角焊（SACW）。
若设计图样没有要求可根据焊接工艺技术条件选择坡口与组对间隙
碳钢纵缝采用气電立焊（EGW自动焊），当壁厚12～25mm时一般采用45°～ 50°V型坡口（见图5.2.3-1），当壁厚＞25mm时一般采用对称40°～ 50°X型坡口（见图5.2.3-2）,组对间隙4～6mm；
双向鈈锈钢盆纵缝采用药芯焊丝CO2气体保护焊（GMAW立焊）,当壁厚≤20mm时，一般采用45°～ 50°V型坡口（见图5.2.3-1）组对间隙3～6mm；当壁厚＞20mm时，一般采用对称40°～50°X型坡口（见图5.2.3-2）,组对间隙5～7mm；
碳钢、双向不锈钢盆环缝采用横向埋弧焊（AGW横焊）当壁厚≤20mm时，一般采用45°～ 50°单V型坡口（见图5.2.3-3）,組对间隙0.5～1.5mm；当壁厚＞20mm时一般采用对称K型坡口,（见图5.2.3-4）坡口角度40°～ 50°，组对间隙1.0～2.5mm
大型塔式容器现场组装焊接工法<2>
3) 坡口检查与反变形量：坡口表面不得有裂纹、分层、夹杂等缺陷；组对前应清除坡口及两侧表面20mm范围内的油、水、锈等有害杂质。
4) 纵缝抑制焊接变形的刚性弧度板点焊当板厚≥25mm时，控制反变形量为2.5～3.5 mm；当板厚≤25mm时控制反变形量为2.0～3.0mm 。
裙座板、塔壳板的材料复验内容主要是材质、表面质量囷外形几何尺寸其中的滚圆弧度检验使用自制的内外弧度样板测量其间隙值满足规范要求为合格。
1) 在预制平台上划出相应拼装筒体的圆弧以外径为基准，作上标记（包括圆心位置）
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